串行RapidIO: 高性能嵌入式互連技術(shù)

作者：時間：2012-03-27 來源：網(wǎng)絡

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像以太網(wǎng)一樣，RapidIO也是基于包交換的互連技術(shù)。如圖3所示，RapidIO包由包頭、可選的載荷數(shù)據(jù)和16位CRC校驗組成。包頭的長度因為包類型不同可能是十幾到二十幾字節(jié)。每包的載荷數(shù)據(jù)長度不超過256字節(jié)，這有利于減少傳輸時延，簡化硬件實現(xiàn)。

圖3 RapidIO包格式

上述包格式定義兼顧了包效率及組包/解包的簡單性。RapidIO交換器件僅需解析前后16位，以及源/目地器件ID，這簡化了交換器件的實現(xiàn)。

邏輯層協(xié)議

邏輯層定義了操作協(xié)議和相應的包格式。RapidIO支持的邏輯層業(yè)務主要是直接IO/DMA（Direct IO/ Direct Memory Access）和消息傳遞（Message Passing）。

直接IO/DMA模式是最簡單實用的傳輸方式，其前提是主設(shè)備知道被訪問端的存儲器映射。在這種模式下，主設(shè)備可以直接讀寫從設(shè)備的存儲器。直接IO/DMA在被訪問端的功能往往完全由硬件實現(xiàn)，所以被訪問的器件不會有任何軟件負擔。從功能上講，這一特點和TI DSP的傳統(tǒng)的主機接口（HPI）類似。但和HPI口相比，SRIO帶寬大、引腳少，傳輸方式更靈活。

消息傳遞模式則類似于以太網(wǎng)的傳輸方式，它不要求主設(shè)備知道被訪問設(shè)備的存儲器狀況。數(shù)據(jù)在被訪問設(shè)備中的位置則由郵箱號（類似于以太網(wǎng)協(xié)議中的端口號）確定。從設(shè)備根據(jù)接收到的包的郵箱號把數(shù)據(jù)保存到對應的緩沖區(qū)，這一過程往往無法完全由硬件實現(xiàn)，而需要軟件協(xié)助，所以會帶來一些軟件負擔。

傳輸層協(xié)議

RapidIO是基于包交換的互連技術(shù)，傳輸層定義了包交換的路由和尋址機制。

RapidIO網(wǎng)絡主要由終端器件（End Point）和交換器件（Switch）組成。終端器件是數(shù)據(jù)包的源或目的地，不同的終端器件以器件ID來區(qū)分。RapidIO支持8位或 16位器件ID，因此一個RapidIO網(wǎng)絡最多可容納256或65536個終端器件。與以太網(wǎng)類似，RapidIO也支持廣播或組播，每個終端器件除了獨有的器件ID外，還可配置廣播或組播ID。交換器件根據(jù)包的目地器件ID進行包的轉(zhuǎn)發(fā)，交換器件本身沒有器件ID。

RapidIO的互連拓撲結(jié)構(gòu)非常靈活，除了通過交換器件外，兩個終端器件也可直接互連。以TI的TMS320C6455 DSP為例，它有4個3.125G的SRIO口，可支持的拓撲結(jié)構(gòu)如圖4所示。